Антигенно изместване и дрейф

Ако помниш от предишен раздел, говорихме набързо как грипните вируси биват категоризирани и наименувани според разлики в генетичния им материал. Какви са процесите, чрез които тези грипни геноми стават толкова различни? Два начина – антигенна промяна и антигенен дрейф. Да си представим експеримент, в който разглеждаме генетичната промяна с времето – на оста х е времето. На оста у гледам генетичната промяна и в този експеримент взимаме грипен вирус и ще го замръзим, така че не му позволяваме да се репликира. Като резултат, с времето нямаме генетична промяна. Да вземем втори грипен вирус и този път ще му позволим да инфектира клетка и да се репликира. Докато се репликира, той ще копира генома си, който, за грипните вируси, е съставен от РНК. Докато геномът бива копиран отново и отново, той ще направи малки мутации. Виждаме натрупване на генетична промяна с времето. Това е особено вярно за РНК вируси като грипа, понеже РНК няма механизъм за поправяне, какъвто имаме в ДНК генома, който не позволява да протекат такива мутации. Този процес се нарича антигенен дрейф и това може да се случи за всеки вид вируси, не само грипния. Уникалното за вирусите грип А е способността да преминат през огромни количества генетична промяна в малък период от време – да вземем грипен вирус в жълто и, също като преди, да му позволим да инфектира клетка с някакви други щамове грип А и да се репликира, и изведнъж виждаме голям скок в генетичната промяна. После може да продължи да се репликира пак като преди, натрупва тези мутации, понеже преминава през антигенен дрейф, точно както видяхме в другия вирус. После, може би отново виждаме огромна промяна в генетичния материал. Тези огромни промени са много по-големи от просто група точкови мутации тук-там. Тук се променя цял отрязък от генома. Това наричаме антигенна промяна. Това е специална характеристика на вирусите грип тип А. Както споменах преди, вирусите грип А могат да преминат през антигенен дрейф, както и антигенна промяна. Вирусите тип В, от друга страна, могат само да преминат през антигенен дрейф, както всеки друг вирус. Нека обясня в по-големи подробности какво се случва с антигенната промяна. Да вземем два вируса грип А. Ако помниш от предишен раздел, говорихме как вирусите грип А биват наименувани според различните повърхностни протеини, които имат. Ще наречем този Н1N1 и ще наречем този H5N2 – той има Н2 повърхностни протеини и N2 повърхностни протеини и това, което прави грипните вируси толкова уникални е фактът, че геномът им е сегментиран на 8 части. Чертая 8 части РНК във всеки от тези вируси грип А. Да кажем, че тези два различни щама грип А инфектират една и съща клетка. Когато те инфектират една и съща клетка, те имат възможността да обменят генетичен материал. Всички RNAP части от двата вируса грип А сега са в една и съща клетка и е произведен нов вирус. Този нов вирус може да има генетичен материал от всеки от родителските вируси. В тази ситуация този нов вирус, ще кажем, че има Н5 повърхностни протеини и N1 повърхностни протеини – това е Н5N1 вирус. Има Н5 повърхностни протеини от този родителски вирус и има N1 повърхностни протеини от този родителски вирус. Това е чисто нов вирус на грипа с нови повърхностни протеини, които имунната ни система никога преди не е виждала. Когато имаме антигенна промяна в населението, тогава имаме огромни пандемии. Човешкото население не може да се защити добре срещу този нов вирус. Това е историята с антигенния дрейф и промяна. Определено е важна, понеже показва как грипните вируси имат потенциала да са толкова опасни.